മെറ്റീരിയലുകളുടെ ഒരു ആമുഖം: പ്രകൃതിയും പ്രോപ്പർട്ടികളും

(ഭാഗം 1: മെറ്റീരിയലുകളുടെ ഘടന)

പ്രൊഫ. ആശിഷ് ഗാർഗ്

മെറ്റീരിയൽസ് സയൻസ് ആൻഡ് എഞ്ചിനീയറിംഗ് വകുപ്പ്

ഇന്ത്യൻ ഇൻസ്റ്റിറ്റ്യൂട്ട് ഓഫ് ടെക്നോളജി കാൺപൂർ

പ്രഭാഷണം – 03

ബോണ്ടും ഫിസിക്കൽ പ്രോപ്പർട്ടികളും തമ്മിലുള്ള പരസ്പര ബന്ധം

(സ്ലൈഡ് സമയം കാണുക: 00:26)

കഴിഞ്ഞ പ്രഭാഷണത്തിൽ, ടെട്രാഹെഡ്രോൺ എന്ന മെറ്റീരിയലുകളെ കുറിച്ച് ഞങ്ങൾ പഠിച്ചു. ഇത് വസ്തുക്കളുടെ ഘടന, ഗുണങ്ങൾ, പ്രോസസ്സിംഗ്, പ്രയോഗങ്ങൾ എന്നിവയെകുറിച്ചായിരുന്നു.

ഇപ്പോൾ, പ്രോസസ്സിംഗ് ഇവിടെ വളരെ പ്രധാനമാണ്, കാരണം ഘടനയുടെ പ്രോസസ്സിംഗ്, പ്രത്യേകിച്ച് മൈക്രോസ്ട്രക്ചർ, ഘടന എന്നിവ ഗുണങ്ങളെ ബാധിക്കുന്നു. ഘട്ടം ഫ്രാക്ഷനുകൾ മാറിയേക്കാം, മൈക്രോസ്ട്രക്ചർ മാറിയേക്കാം, ഇത് പ്രോപ്പർട്ടികളിൽ മാറ്റത്തിന് ഇടയാക്കും, അത് മെറ്റീരിയലിന്റെ ബാധകതയെ ബാധിക്കും. പ്രോസസ്സിംഗ് ആപ്ലിക്കേഷനുകളും ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു, കാരണം പ്രോസസ്സിംഗ് പ്രോസസ്സിംഗിന്റെയും നിർമ്മാണക്ഷമതയുടെയും ചെലവും എളുപ്പവുമായി ബന്ധപ്പെട്ടതാണ്. അതിനാൽ, മെറ്റീരിയലുകൾ ടെട്രാഹെഡ്രോൺ മെറ്റീരിയൽസ് എഞ്ചിനീയറിംഗിന്റെ നാല് പ്രധാന വശങ്ങൾ തമ്മിലുള്ള ബന്ധം നൽകുന്നു, തുടർന്ന് ഞങ്ങൾ മെറ്റീരിയലുകളുടെ വർഗ്ഗീകരണത്തെക്കുറിച്ച് ചർച്ച ചെയ്തു.

(സ്ലൈഡ് സമയം കാണുക: 02:00)

അതിനാൽ, വസ്തുക്കളുടെ വർഗ്ഗീകരണം അടിസ്ഥാനപരമായി 4 വിഭാഗങ്ങളിലായിരുന്നു, അവ ലോഹങ്ങളും ലോഹസങ്കരങ്ങളും, സെറാമിക്സ്, ഗ്ലാസുകൾ, പോളിമറുകൾ, എലാസ്റ്റോമറുകൾ, ഹൈബ്രിഡുകൾ അല്ലെങ്കിൽ കോമ്പോസിറ്റുകൾ എന്നിവയാണ്. മുകളിൽ സൂചിപ്പിച്ച വർഗ്ഗീകരണം, ഉദാഹരണത്തിന്, ലോഹങ്ങൾ ശക്തവും ഡക്റ്റൈൽ ആണ്, അവ ഉയർന്ന ഇലക്ട്രിക്കൽ, തെർമൽ കണക്ടിവിറ്റി ഉണ്ട്, എന്നാൽ അവ മോശം തുരുമ്പെടുക്കൽ പ്രതിരോധമാണ്, എന്നാൽ സെറാമിക്സ്, വളരെ ഉയർന്ന ശക്തി, എന്നാൽ അവ വളരെ മോശം ഡക്റ്റിലിറ്റി ഉണ്ട്, അവ വളരെ പൊട്ടുന്നു, അവ താപ വിപുലീകരണത്തിലും മോശം ഇലക്ട്രിക്കൽ, തെർമൽ ചാലകതയിലും കുറഞ്ഞ ചെലവുണ്ട്. പ്ലാസ്റ്റിക്കുകൾ ഡക്റ്റൈൽ ആണ്; അവ വളരെ നീളമുള്ളവയായിരിക്കും. അവര് ക്ക് നല്ല കാഠിന്യവുമുണ്ട് . അവയ്ക്ക് തുരുമ്പെടുക്കൽ പ്രതിരോധമുണ്ട്, പക്ഷേ മോശം ഉയർന്ന താപനിലഗുണങ്ങൾ, സങ്കരയിനങ്ങൾ എന്നിവ നിങ്ങൾ മനഃപൂർവ്വം ഉണ്ടാക്കുന്ന ഒന്നാണ്. ആറ്റോമിക് ബോണ്ടിംഗിന്റെ സ്വഭാവത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കി വസ്തുക്കളുടെ വർഗ്ഗീകരണം വിശദീകരിച്ചു. ഉദാഹരണത്തിന്, ലോഹങ്ങൾ ലോഹ ബന്ധനം കാരണം ഡക്റ്റൈൽ, ശക്തവും കഠിനവുമാണ്. സെറാമിക്സ് അയോണിക്കലും സഹസംയോജകവുമായ ബന്ധിതമാണ്; അതുകൊണ്ടാണ് സെറാമിക്സ് കടുപ്പമുള്ളതും പൊട്ടുന്നതും ശക്തവുമാണ്. വാൻ ഡെർ വാൽസ് ബോണ്ടിംഗിന്റെ സഹസംയോജക ബോണ്ടിംഗിന്റെയും ദ്വിതീയ ബോണ്ടിംഗിന്റെയും മിശ്രിതമാണ് പ്ലാസ്റ്റിക്കുകൾ, അതുകൊണ്ടാണ് അവ മൃദുലമായിരിക്കുന്നത്, സങ്കരയിനങ്ങൾ അവ രണ്ടിന്റെയും മിശ്രിതമാണ്.

അപ്പോൾ ഞങ്ങൾ ഘടനയുടെ തോത് നോക്കി. അതിനാൽ, ഘടനയെക്കുറിച്ച് സംസാരിക്കുമ്പോൾ വിവിധ സ്കെയിലുകൾ ഉണ്ട്. അതിനാൽ, ആദ്യം, ഒരു സ്കെയിൽ മാക്രോ, രണ്ടാമത്തേത് മൈക്രോ, മൂന്നാമത്തേത് നാനോ നാലാമത്തേത് ആറ്റോമിക് ആണ്. ഇപ്പോൾ മെറ്റീരിയൽസ് എഞ്ചിനീയറിംഗിന്റെ പശ്ചാത്തലത്തിൽ ഞങ്ങൾ മൈക്രോസ്ട്രക്ചറിൽ താൽപ്പര്യപ്പെടുന്നു, ഇത് ഘട്ടങ്ങളായ ധാന്യധാന്യ അതിർത്തി, മാലിന്യങ്ങൾ, മൈക്രോൺ തലത്തിൽ ഉൾപ്പെടുത്തലുകൾ, അല്ലെങ്കിൽ ചില മൈക്രോൺ ലെവൽ സ്കെയിലിന്റെ ഘടനയും വിതരണവുമാണ്. നാനോഘടന വീണ്ടും മൈക്രോസ്ട്രക്ചറുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കാം. അതിനാൽ, മൈക്രോ, നാനോ ഘടനകൾ മൈക്രോസ്കോപ്പി യിലൂടെ നിരീക്ഷിക്കാൻ കഴിയുന്ന ഒന്നാണ്, അവ വസ്തുക്കളുടെ ഗുണങ്ങളിൽ വളരെ ആഴത്തിലുള്ള സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നു. നാലാമത്തേത് ആറ്റോമിക് ഘടനയാണ്, ഈ ആറ്റോമിക് ഘടന വസ്തുക്കൾക്ക് ജന്മസിദ്ധമാണ്, വസ്തുക്കൾ ബോണ്ടിംഗിനെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയും ഊർജ്ജ കണക്കുകൂട്ടലുകളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയും ആറ്റോമിക് ഘടന സ്വീകരിക്കുന്നു. അതിനാൽ, ഊർജ്ജസ്വലതയെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, അവരുടെ ഗുണങ്ങൾ നിർണ്ണയിക്കുന്ന നിർദ്ദിഷ്ട കോൺഫിഗറേഷനുകൾ സ്വീകരിക്കാൻ അവർ പ്രവണത കാണിക്കുന്നു.

അതിനാൽ, ഞങ്ങൾ അടുത്തതായി എന്തു ചെയ്യും, ഞങ്ങൾ പിറകോട്ട് പോകും, ഞങ്ങൾ ആറ്റോമിക് ഘടനയിൽ നിന്ന് നോക്കാൻ തുടങ്ങും, തുടർന്ന് നാനോയിലേക്ക് പോകും, തുടർന്ന് മൈക്രോ, മാക്രോസ്ട്രക്ചറുകളിൽ പോകും. അതിനാൽ, എന്നാൽ ഞങ്ങൾ ആറ്റോമിക് ഘടനകളിലേക്ക് പോകുന്നതിന് മുമ്പ്, നമുക്ക് ബന്ധനത്തിലേക്ക് കടക്കാം, കഴിഞ്ഞ തവണ ഞങ്ങൾ അത് നോക്കുകയായിരുന്നു, ഞങ്ങൾ ബോണ്ട് എനർജി എന്ന പദം നിർവചിച്ചു.

(സ്ലൈഡ് സമയം കാണുക: 05:30)

ബോണ്ട് എനര് ജി സങ്കല് പ്പത്തില് നിന്ന്, വേര് തിരിവ് ദൂരത്തെക്കുറിച്ച് ഞങ്ങള് നേരത്തെ ചര് ച്ച ചെയ്തിരുന്നു, ആർഉം ഇ ഊർജ്ജം ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ വേർതിരിക്കൽ ദൂരത്തിന് അനുസൃതമായ ഊർജ്ജമാണ്. ഇത് വസ്തുക്കളുടെ ബോണ്ട് ഊർജ്ജമാണ്, ഈ ബോണ്ട് ഊർജ്ജത്തിന് വസ്തുക്കളുടെ ഗുണങ്ങളുമായി ആഴത്തിലുള്ള ബന്ധമുണ്ട്. അതിനാൽ, ഞാൻ ഇപ്പോൾ ബോണ്ടിംഗിലേക്ക് കടക്കട്ടെ, ഞങ്ങൾ പ്രാഥമികമായി കാണുന്ന അല്ലെങ്കിൽ പഠിക്കുന്ന മൂന്ന് തരം ബോണ്ടിംഗ് ഉണ്ട്, ആദ്യത്തേത് അയോണിക് ബോണ്ടിംഗ്, രണ്ടാമത്തേത് കോവാലന്റ് ബോണ്ടിംഗ്, മൂന്നാമത്തേത് ലോഹ ബോണ്ടിംഗ്. ഇവയെല്ലാം പ്രാഥമിക ബോണ്ടിംഗ് രീതികളാണ്.

(സ്ലൈഡ് സമയം കാണുക: 06:44)

മാത്രമല്ല, ദ്വിതീയ ബോണ്ടിംഗ് എന്ന് വിളിക്കുന്ന മറ്റൊരു തരം ബോണ്ടിംഗ് ഉണ്ട്, ഈ വർഗ്ഗീകരണത്തിന്റെ കാരണം പ്രാഥമിക ബോണ്ടിംഗ് സാധാരണയായി ഉയർന്ന മുതൽ മിതമായ ബോണ്ട് ഊർജ്ജം കൊണ്ട് സവിശേഷതയുള്ളതാണ്, ദ്വിതീയ ബോണ്ടിംഗ് കുറഞ്ഞ ബോണ്ട് ഊർജ്ജമാണ്.

അതിനാൽ, ഞങ്ങൾ മുന്നോട്ട് പോകുമ്പോൾ ബോണ്ട് എനർജി മാഗ്നിറ്റ്യൂഡുകൾ പിന്നീട് ഞാൻ നിങ്ങൾക്ക് കാണിച്ചുതരാം. എന്നിരുന്നാലും, 2 കാര്യങ്ങളുടെ ബോണ്ട് എനർജി തമ്മിൽ ഗണ്യമായ വ്യത്യാസമുണ്ട്, അതുകൊണ്ടാണ് പൂർണ്ണമായും സഹസംയോജകമായോ അയോണിക്കലായോ യാന്ത്രികമായോ ബന്ധിപ്പിക്കപ്പെടുന്ന വസ്തുക്കൾ ദ്വിതീയ ബോണ്ടിംഗിനെക്കാൾ ശക്തമാണ്.

(സ്ലൈഡ് സമയം കാണുക: 07:52)

അതിനാൽ, രണ്ട് മൂലകങ്ങൾക്ക് അവയുടെ ഇലക്ട്രോനെഗറ്റിവിറ്റികളിൽ വലിയ വ്യത്യാസങ്ങൾ ഉണ്ടാകുമ്പോൾ അയോണിക് ബോണ്ടിംഗ് സംഭവിക്കുന്നു. ഉദാഹരണത്തിന്, സോഡിയവും ക്ലോറിനും, സോഡിയത്തിന് ബാഹ്യ ഷെല്ലിൽ ഒരു അധിക ഇലക്ട്രോൺ ഉണ്ട്, ക്ലോറിന് 7 ഉണ്ട്, അതിനാൽ സ്ഥിരമായ കോൺഫിഗറേഷൻ ലഭിക്കാൻ, ഇത് ഈ ഭാഗത്ത് നിന്ന് 1 ഇലക്ട്രോൺ കടമെടുക്കുന്നു. അതിനാൽ, സോഡിയം സ്ഥിരതയുള്ളതായി ത്തീരുകയും ക്ലോറിൻ സ്ഥിരതയുള്ളതായി ത്തീരുകയും അവയിൽ 2 എണ്ണം തമ്മിൽ രൂപപ്പെടുന്ന ഒരു ബന്ധത്തെ അയോണിക് ബോണ്ട് എന്ന് വിളിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.

അതിനാൽ, സോഡിയത്തിന്റെ ബോണ്ട് ഊർജ്ജത്തിന് ഏകദേശം 0.9 മൂല്യമുണ്ട്, ക്ലോറിന്റെ ബോണ്ട് എനർജിക്ക് ഏകദേശം 3 മൂല്യമുണ്ട്. അതിനാൽ, ഈ വ്യത്യാസം രണ്ടും തമ്മിലുള്ള ഗണ്യമായ വ്യത്യാസമാണ്, ഇത് ബോണ്ട് ഊർജ്ജവുമായി ബന്ധപ്പെട്ടതാണ്, അതിനാൽ അയോണിക് ബോണ്ടുകൾ സാധാരണയായി വളരെ ശക്തമാണ്. അതിനാൽ, ഈ മെറ്റീരിയലുകളുടെ മറ്റ് ഉദാഹരണങ്ങൾ എന്തെങ്കിലും ആകാം. അതിനാൽ, അയോണിക്കലായി ബന്ധിതഖരമായ മഗ്നീഷ്യം ഓക്സൈഡ്, അതുപോലെ, കാൽസ്യം ഫ്ലൂറൈഡ്, സീസിയം ക്ലോറൈഡ്, കാൽസ്യം ഓക്സൈഡ് മുതലായവ ഉയർന്ന ശക്തിയിലും ഉയർന്ന ഉരുകൽ പോയിന്റിലും അയോണികമായി ബന്ധിപ്പിക്കപ്പെട്ട ഫലങ്ങളാണ്.

(സ്ലൈഡ് സമയം കാണുക: 09:53)

അതിനാൽ, ഉയർന്ന ബോണ്ട് ഊർജ്ജം ഉയർന്ന ഉരുകൽ പോയിന്റ്, ഉയർന്ന ഇലാസ്റ്റിക് മോഡുലസ്, താപ വികാസത്തിന്റെ കുറഞ്ഞ ഗുണകം സൂചിപ്പിക്കുന്നു. തത്ഫലമായി, മിക്ക അയോണിക് ഖരവസ്തുക്കൾക്കും ഈ സവിശേഷതകളുണ്ട്. അയോണികമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന ഭൗതിക ഘടനകൾ പഠിക്കുമ്പോൾ അൽപ്പം കഴിഞ്ഞ് നിങ്ങൾ അയോണിക് ബോണ്ടിംഗിന്റെ വിശദാംശങ്ങളിലേക്ക് പോകും.

(സ്ലൈഡ് സമയം കാണുക: 10:45)

രണ്ടാമത്തേത് സഹസംയോജക ബോണ്ടിംഗ് ആണ്, ഉദാഹരണത്തിന്, സിലിക്കണിന് നാല് ജോഡിഇലക്ട്രോണുകൾ ഉണ്ട്, സിലിക്കൺ അതിന്റെ ഇലക്ട്രോണുകൾ അയൽ സിലിക്കൺ ആറ്റങ്ങളുമായി പങ്കിടാൻ ശ്രമിക്കുന്നു. അതിനാൽ, ഇത് നൽകുകയോ എടുക്കുകയോ ചെയ്യുന്നില്ല, അത് പങ്കിടുന്നു. അതിനാൽ, അയൽ സിലിക്കണിന് ഒരു ഇലക്ട്രോൺ ഉണ്ടായിരിക്കും, അത് ജോടിയാക്കും.

അതുപോലെ, ഈ സിലിക്കൺ അവർ ജോടിഇവിടെ ഒരു ഇലക്ട്രോൺ ഉണ്ടാകും, അതുപോലെ, പുറമേ ഈ സിലിക്കൺ പുറമേ നാല് അയൽക്കാർ ജോടിആയിരിക്കും. അതിനാൽ, തൽഫലമായി, സിലിക്കണിന് നാലിരട്ടി ഏകോപനമുണ്ട്. അതിനാൽ, സിലിക്കൺ ലാറ്റിസിലെ എല്ലാ സിലിക്കൺ ആറ്റവും സിലിക്കൺ ഘടനയിൽ നാല് സിലിക്കൺ ആറ്റങ്ങളുമായി ജോടിയാക്കുന്നു; അതിന് നാല് അയൽക്കാരുണ്ട്. അതിനാൽ, സിലിക്കൺ ഒരു കാർബൺ ആണ്; അടിസ്ഥാനപരമായി, വജ്രത്തിന് ഇത്തരത്തിലുള്ള ഘടനയുണ്ട്, സിലിക്കൺ കാർബൈഡ്, സിങ്ക് ഓക്സൈഡ്, ഇത് ഭാഗികമായി അയോണിക് ആണ്. എന്നിരുന്നാലും, ഇതിന് വളരെ ശക്തമായ സഹസംയോജക സ്വഭാവവുമുണ്ട്.

അതിനാൽ, ഈ വസ്തുക്കളെല്ലാം സിഎൽ പോലുള്ള സഹസംയോജക ബന്ധിത വാതകങ്ങളാണ്₂, ബി.ആർ.₂, എഫ്₂ സഹസംയോജകമായി ബന്ധിപ്പിക്കപ്പെട്ട ഗ്രൂപ്പ് ഐവി ഘടകങ്ങൾ ആയിരിക്കും. അതിനാൽ, സിലിക്കൺ ഓക്സൈഡ്, സിങ്ക് ഓക്സൈഡ്, സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് തുടങ്ങിയ ഈ വസ്തുക്കൾക്ക് വളരെ ശക്തമായ സഹസംയോജക സ്വഭാവമുണ്ട്, സമാനമായ സവിശേഷതകളുണ്ട്, ഉയർന്ന ബോണ്ട് ഊർജ്ജമുണ്ട്. ഒരു സഹസംയോജക ബന്ധം സാധാരണയായി ഉയർന്ന ബോണ്ട് ഊർജ്ജത്താൽ സവിശേഷതയുള്ളതാണ്, തൽഫലമായി, സഹസംയോജക വസ്തുക്കൾക്കും സമാനമായ സവിശേഷതകളുണ്ട്.

(സ്ലൈഡ് സമയം കാണുക: 13:15)

കോവാലന്റ് ലി ബോണ്ടഡ് സോളിഡുകൾക്ക് ഉയർന്ന ഉരുകൽ പോയിന്റ്, ഉയർന്ന ഇലാസ്റ്റിക് മോഡുലസ്, കുറഞ്ഞ ഗുണക താപ വികാസം എന്നിവയുണ്ട്. അതിനാൽ, മൂന്നാമത്തെ പ്രാഥമിക ബോണ്ടിംഗ് ലോഹ ബോണ്ടിംഗ് ആണ്, മിക്ക ലോഹങ്ങൾക്കും ഇത്തരത്തിലുള്ള ബോണ്ടിംഗ് എല്ലാ ദ്രവ്യവും അവതരിപ്പിക്കുന്നു. എല്ലാ ലോഹങ്ങളും ലോഹ ബന്ധനവുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു.

(സ്ലൈഡ് സമയം കാണുക: 13:45)

രൂപത്തിൽ നിന്ന്, ആറ്റങ്ങൾ ഉള്ള വോളിയം, പോസിറ്റീവ് ആറ്റങ്ങൾ എന്നിവ ജോടികളില്ലാത്ത ഇലക്ട്രോണുകളായ സ്വതന്ത്ര ഇലക്ട്രോണുകളുടെ കടലാൽ ചുറ്റപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. അയോണിക് അല്ലെങ്കിൽ കോവാലന്റ് ബോണ്ടിംഗിൽ സ്വതന്ത്ര ഇലക്ട്രോണുകളുടെ അത്തരം കടൽ ഇല്ല. ബോണ്ട് എനർജി, ഇ_ബിലോഹങ്ങളുടെ എണ്ണം വളരെ കുറവാണ് . ഇ_ബി അയോണിക് അല്ലെങ്കിൽ സഹസംയോജകന്റെ കാര്യത്തിൽ, അത് എല്ലായ്പ്പോഴും സത്യമല്ല, പക്ഷേ മിക്ക കേസുകളിലും, അത് സത്യമാണ്. അയോണിക്കലായി, സഹസംയോജകമായി ബന്ധിപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന സെറാമിക്സിനെ അപേക്ഷിച്ച് ലോഹങ്ങൾക്ക് കുറഞ്ഞ ബോണ്ട് ഊർജ്ജമുണ്ട്. എന്നിരുന്നാലും, ദ്വിതീയ ബോണ്ടുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ ലോഹ ബോണ്ട് വളരെ ശക്തമാണ്, ഇത് സാധാരണയായി ലോഹങ്ങളിലും അവയുടെ ലോഹസങ്കരങ്ങളിലും ബന്ധിപ്പിക്കുന്നു.

(സ്ലൈഡ് സമയം കാണുക: 15:20)

അതിനാൽ, ഇപ്പോൾ ഞങ്ങൾ ചർച്ച ചെയ്ത മറ്റൊരു തരം ബന്ധത്തെ ദ്വിതീയ ബോണ്ടിംഗ് എന്ന് വിളിച്ചു, ഇത് പ്രാഥമിക ബോണ്ടുകളേക്കാൾ ദുർബലമാണ്, ഉപരിതലത്തിൽ ചാർജ്ജ് ചെയ്ത ഡിപോളുകൾ തമ്മിലുള്ള ഇടപെടലിൽ നിന്നാണ് ഇത് ഉണ്ടാകുന്നത്. അതിനാൽ, സാധാരണയായി, നെഗറ്റീവ്, സെന്റർ പോസിറ്റീവ് ചാർജുകളുടെ ആ കേന്ദ്രത്തിന് എന്ത് സംഭവിക്കും. എന്നിരുന്നാലും, നിങ്ങൾക്ക് പോസിറ്റീവ് ചാർജിന്റെ കേന്ദ്രവും നെഗറ്റീവ് ചാർജിന്റെ കേന്ദ്രവും ഉണ്ടെന്ന് ഞങ്ങൾ പറയാം; അതുപോലെ, നിങ്ങൾക്ക് സമാനമായ കോൺഫിഗറേഷൻ ഉള്ള ഒരു അയൽക്കാരനുണ്ട്. ഉദാഹരണത്തിന്, ഇവിടെ ഒരു പോസിറ്റീവ് ചാർജ് കേന്ദ്രീകരിക്കുക, ഇവിടെ നെഗറ്റീവ് ചാർജുകളുടെ കേന്ദ്രം ഈ 2 പരസ്പരം ആകർഷിക്കുന്നു അവർ ഒരു ദ്വിതീയ ബന്ധം ഉണ്ടാക്കുന്നു. അതിനാൽ, ഇത് അസിമെട്രിക് കാരണമാണ്, നമുക്ക് അസിമെട്രിക് ചാർജ് വിതരണം എന്ന് പറയാം, അപ്പോഴാണ് നിങ്ങൾക്ക് അസിമെട്രിക് ചാർജ് വിതരണം ഉണ്ടാകുമ്പോൾ, നിങ്ങൾക്ക് ഇലക്ട്രിക് ചാർജ് ഡിപോളുകളുടെ രൂപീകരണം ഉണ്ടായിരിക്കും. അതിനാൽ, ഹൈഡ്രജൻ പോലുള്ള കാര്യങ്ങളിൽ ഇത് സംഭവിക്കുന്നു. മിക്ക വാതകങ്ങളും ഇത്തരത്തിലുള്ള വാൻ ഡെർ വാൽസ് തരത്തിലുള്ള ഘടനയുള്ളവയാണ്, കാരണം അവയ്ക്ക് ദുർബലമായ ജല തന്മാത്രകളുണ്ട്. അപ്പോൾ രണ്ടാമത്തെ തരം നിങ്ങൾ ഉണ്ടായിരിക്കാം, ഉദാഹരണത്തിന്, പോളിമറുകളിൽ, നിങ്ങൾക്ക് ഈ പോളിമർ ശൃംഖലകളുണ്ട്.

(സ്ലൈഡ് സമയം കാണുക: 17:04)

അതിനാൽ, ഇവയെല്ലാം പോളിഎഥിലീൻ ചങ്ങലകളിൽ ഉണ്ടെന്ന് നമുക്ക് പറയാം. അതിനാൽ, അടിസ്ഥാനപരമായി, (സി₂എച്ച്₄)_എന്ഈ ചങ്ങലകളെല്ലാം സഹസംയോജകമായി ബന്ധിക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. അതിനാൽ, ചങ്ങലയ്ക്കുള്ളിൽ, നിങ്ങൾക്ക് സഹസംയോജക ബന്ധം ഉണ്ട്, പക്ഷേ ചങ്ങലകൾക്കിടയിൽ, ആശയവിനിമയം വാൻഡർ വാൽസ് ആണ്. അതിനാൽ, പോളിമർ ശൃംഖലകളിൽ യാദൃച്ഛികമായി ഓറിയന്റഡ് ആയതിനാൽ, അതുകൊണ്ടാണ് പോളിമറുകൾ അൽപ്പം പൊരുത്തപ്പെടുന്നത്, കാരണം ചങ്ങലകൾ തമ്മിലുള്ള പരസ്പര വിനിമയം വളരെ ദുർബലമാണ്. ഉദാഹരണത്തിന്, ഈ ചങ്ങലകൾ സന്നിഹിതരാകുന്ന ഗ്രൂപ്പുകളെ ശാഖചെയ്യേണ്ടിവരും.

അതുപോലെ, നിങ്ങൾക്ക് ഇവിടെ ഗ്രൂപ്പുകൾ ഉണ്ട്, ഇരുവശത്തും ഈ ഗ്രൂപ്പുകൾ തമ്മിൽ ചില ഇടപെടലുകൾ ഉണ്ട്, വീണ്ടും പ്രകൃതിയിൽ ദ്വിതീയമാണ്, ഇത് എച്ച്സിഎൽ പോലുള്ള പോളിമറുകളിൽ സംഭവിക്കുന്നു. അതിനാൽ, പല ഓർഗാനിക് സംയുക്തങ്ങൾക്കും ഇത്തരത്തിലുള്ള പെരുമാറ്റമുണ്ട്, ഇത് സ്ഥിരമായ ഡിപോൾ നിമിഷം കൊണ്ടായിരിക്കാം, അതിനാൽ പിടിഎഫ്ഇ, പിവിഡിഎഫ്, പിവിസി തുടങ്ങിയ പോളിമറുകൾക്ക് ഒരു മെറ്റീരിയൽ പെർമനന്റ് ഡിപോൾ നിമിഷമുണ്ട്, ഇപ്പോഴും ഇത് പോളിമറാണ്.

അതിനാൽ, നിങ്ങൾക്ക് പിവിഡിഎഫ് ഉദാഹരണങ്ങളും ഉണ്ടായിരിക്കാം, അല്ലെങ്കിൽ നിങ്ങൾക്ക് പിപിവിസി ഉണ്ടായിരിക്കാം; അവരില് ചിലര് ക്ക് സ്ഥിരവാസികള് ക്ക് ചില നിമിഷങ്ങളുണ്ട് . അവരിൽ ചിലർക്ക് സ്ഥിരമായ നിമിഷങ്ങൾ ഉണ്ടായിരിക്കില്ല, പക്ഷേ ഇപ്പോഴും, നിങ്ങൾക്ക് ഈ ദ്വിതീയ ബന്ധം ഉണ്ടായിരിക്കും. അതിനാൽ, ഇപ്പോൾ, ഞാൻ കുറച്ച് ഊർജ്ജത്തിലേക്ക് വരട്ടെ. അതിനാൽ, ഉദാഹരണത്തിന്, ലിഥിയം ഫ്ലൂറൈഡ് പോലുള്ള ചില സംയുക്തങ്ങൾ ഞാൻ താരതമ്യം ചെയ്യട്ടെ.

(സ്ലൈഡ് സമയം കാണുക: 19:02)

നാല്, ലിഥിയം ആവർത്തനപ്പട്ടികയുടെ മുകളിൽ നിന്നും ഇടതുവശത്തുനിന്നും, ഫ്ലൂറൈഡ് വലതുവശത്താണ്, തുടർന്ന് നിങ്ങൾക്ക് സോഡിയം ക്ലോറൈഡ് ഉണ്ട്. പിന്നെ ഞാൻ മഗ്നീഷ്യം ഓക്സൈഡ്, കാൽസ്യം ഫ്ലൂറൈറ്റിസ്, അൽ ഒരു ഉദാഹരണം എടുക്കട്ടെ₂ഒ₃, ഈ ബോണ്ട് എനർജി യെ എങ്ങനെ എൻതാൽപ്പിയുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു എന്ന് ഇപ്പോൾ നിങ്ങൾക്ക് കാണാം. അതിനാൽ, ഞാൻ മൂല്യങ്ങൾ എടുക്കുകയാണെങ്കിൽ, നാക്ലിന്റെ മൂല്യം 640 കെജെ/മോൾ ആണ്, മഗ്നീഷ്യം ഓക്സൈഡ് 1000 കെജെ/മോൾ, കാൽസ്യം ഫ്ലൂറൈറ്റിസ് 1548 കെജെ/മോൾ, അൽ എന്നിവയുടെ മൂല്യമാണ്₂ഒ₃ 3060 കെജെ/മോളിന്റെ മൂല്യമുണ്ട്, ഈ മൂല്യങ്ങൾ സാഹിത്യത്തിലും സാധാരണ പാഠപുസ്തകങ്ങളിലും കാണാം.

ഇപ്പോൾ, ഇവയിൽ ഏതാണ് ഏറ്റവും ഉയർന്ന ഉരുകൽ പോയിന്റ് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നത്, ഇവയിൽ ഏതാണ് ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ ഉരുകൽ പോയിന്റ് പ്രതീക്ഷിക്കുന്നത്. അതിനാല് നിങ്ങള് നേരത്തെ നിര് ദ്ദേശിച്ചതുപോലെ, അല് .₂ഒ₃ ഏറ്റവും ഉയർന്ന ഉരുകൽ പോയിന്റ് ഉണ്ടാകും. അതിനാൽ, ഉരുകൽ പോയിന്റ് 2050 ആണ്⁰സി. അതിനാൽ, ഇത് ടി ആണെന്ന് നമുക്ക് പറയാം_എംഇത് ഡെൽറ്റ എച്ച് ആണ്, ആറ്റമൈസേഷൻ എൻതാൽപ്പി, ഇത് ബോണ്ട് എനർജിയുമായി ബന്ധപ്പെട്ടതല്ലാതെ മറ്റൊന്നുമല്ല.

നാസിഎല്ലിനാണ് ഏറ്റവും കുറഞ്ഞ ഉരുകൽ, അതായത് 801 ഉണ്ടായിരിക്കേണ്ടത്⁰സി, ലിഥിയം ഫ്ലൂറൈഡിന് 850 ഉണ്ട്⁰സി, എംജിഒയ്ക്ക് 2850 ഉണ്ട്⁰സി, കാൽസ്യം ഫ്ലൂറൈഡിന് 1420 ഉണ്ട്⁰സി, നടുവിൽ ചില അപവാദങ്ങളുണ്ട്, പക്ഷേ ഈ നിയമം പിന്തുടരുന്നു.

ഉരുകുന്ന പോയിന്റ് ആറ്റങ്ങളുടെ സ്വഭാവവുമായി ബന്ധപ്പെട്ടതാണെന്ന് നിങ്ങൾ കാണുന്ന മറ്റ് ധാരാളം കാരണങ്ങളുണ്ട്. അതിനാൽ, ബോണ്ട് എനർജി ഒരു പ്രധാന ഘടകമാണ്. എന്നിരുന്നാലും, കാൽസ്യം ഫ്ലൂറൈഡ് ഒഴികെ ഇത് സത്യമാണ്, നിങ്ങൾ ബോണ്ട് ഊർജ്ജം വർദ്ധിപ്പിക്കുമ്പോൾ, ഉരുകുന്ന പോയിന്റ് വർദ്ധിക്കുന്നു, ഉരുകുന്ന പോയിന്റിനെയും തിളയ്ക്കുന്ന പോയിന്റിനെയും കുറിച്ച് ഇത് സത്യമാണ്, അതുപോലെ, താപ വികാസത്തിന്റെ ഗുണകത്തിൽ നിങ്ങൾക്ക് കുറവ് ഉണ്ടാകും.

(സ്ലൈഡ് സമയം കാണുക: 21:30)

അതിനാൽ, ഞാൻ ഇപ്പോൾ നാലാമത്തെ ഗ്രൂപ്പ് ഘടകങ്ങൾ താരതമ്യം ചെയ്യുകയാണെങ്കിൽ, നാലാം ഗ്രൂപ്പിലെ നാല് ഘടകങ്ങൾ പറയാം, ഞങ്ങൾക്ക് കാർബൺ, സിലിക്കൺ, ജെർമേനിയം ഉണ്ട്, ബോണ്ട് എനർജി ഡയമണ്ടിൽ 347 കെജെ/മോൾ, സിലിക്കണിന് 176കെജെ/മോൾ, ജർമ്മനിയത്തിന് 149കെജെ/മോൾ, ടിന്നിന് 146കെജെ/മോൾ എന്നിവയുണ്ട്. ഞാൻ ഇത് മറ്റൊരു മെറ്റീരിയലുമായി താരതമ്യം ചെയ്യുന്നു, ഇത് സിലിക്കൺ കാർബൈഡ് ആണ്, ഇതിന് 308കെജെ/മോൾ ഉണ്ട്, നിങ്ങൾ ഉരുകുന്ന പോയിന്റ് വജ്രത്തിന്റെ മൂല്യങ്ങൾ നോക്കുകയാണെങ്കിൽ ഏകദേശം 3500 ആണ്⁰സി. അതിനാൽ, കുറഞ്ഞ ബോണ്ട് ഊർജ്ജമുള്ള സംയുക്തങ്ങൾ നിങ്ങൾക്ക് വീണ്ടും കാണാൻ കഴിയും; അവയ്ക്ക് ഒരു താഴ്ന്ന ഉരുകൽ പോയിന്റ് ഉണ്ട്, നിങ്ങൾ മൂല്യങ്ങളെ ഇവയുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുകയാണെങ്കിൽ ഇത് സത്യമാണ്. അതിനാൽ, തീർച്ചയായും, നിങ്ങൾക്ക് ബോണ്ട് എനർജി കാണാൻ കഴിയും. അതിനാൽ, ഇത് ആറ്റമൈസേഷൻ ന്റെ എൻതാൽപ്പിയാണ്, ഇതുമായി ബന്ധപ്പെട്ട ബോണ്ട് എനർജിയല്ല, പക്ഷേ പ്രവണത തികച്ചും സമാനമാണ്.

നിങ്ങൾക്ക് അവിടെ ലഭിക്കുന്നത് ഇവിടെയാണ്, ഉദാഹരണത്തിന്, ഞാൻ ചില ലോഹങ്ങൾ നോക്കുകയാണെങ്കിൽ, രണ്ട് സംയുക്തങ്ങളുടെ മൂല്യങ്ങൾ നേരിട്ട് താരതമ്യം ചെയ്യരുത്, കാരണം അത് വളരെ താരതമ്യപ്പെടുത്താൻ കഴിയില്ല. എന്നിരുന്നാലും, ചെമ്പ്, സ്വർണ്ണം തുടങ്ങിയ ചില ലോഹങ്ങൾ നമുക്ക് താരതമ്യം ചെയ്യാം.

(സ്ലൈഡ് സമയം കാണുക: 23:15)

അതിനാൽ, ചെമ്പിന് 56.4 കെജെ/മോൾ ബോണ്ട് എനർജിയുണ്ട്, സ്വർണ്ണത്തിന് 60 കെജെ/മോൾ മൂല്യമുണ്ട്, അലുമിനിയത്തിന് 54 കെജെ/മോളിന്റെ മൂല്യമുണ്ട്, നിക്കലിന് 71.6 കെജെ/മോൾ മൂല്യമുണ്ട്, സിങ്കിന്റെ മൂല്യം 21.9 കെജെ/മോൾ, ടങ്സ്റ്റണിന് 212.3 കെജെ/മോൾ മൂല്യമുണ്ട്, ഇരുമ്പിന് 104 കെജെ/മോൾ മൂല്യമുണ്ട്, ഞങ്ങളുടെ അനുഭവപ്രകാരം ഇവയിൽ ഏറ്റവും കൂടുതൽ ഉരുകുന്ന പോയിന്റ് ഉണ്ടെന്ന് ഞങ്ങൾക്കറിയാം. അതിനാൽ, ടങ്സ്റ്റണിൽ ഏറ്റവും കൂടുതൽ ഉരുകൽ ഉണ്ട്, 3410⁰സി, ഇത് വളരെ ഉയർന്നതാണ്, തീർച്ചയായും, ഇത് 1535 ആണെന്ന് നിങ്ങൾക്കറിയാം⁰സി, അലുമിനിയം ഞങ്ങൾക്കറിയാം ഇത് 667 ആണെന്ന്⁰സി, ചെമ്പ് 1083 ആണ്⁰സി, 2163 ആയി സ്വർണ്ണം⁰സി, നിക്കൽ വീണ്ടും ഉയർന്ന ബോണ്ട് ഊർജ്ജമാണ്, ഇത് ഉരുകുന്ന പോയിന്റ് 1453 ആണ്⁰സി, സിങ്ക്, തീർച്ചയായും, വളരെ കുറവാണ്, ഇത് 420 ആണ്⁰സി.

വിവിധ തരം മെറ്റീരിയലുകൾക്കായുള്ള ബോണ്ട് ഊർജ്ജങ്ങൾ കൃത്യമായി താരതമ്യപ്പെടുത്താൻ കഴിയില്ല, കാരണം അവയ്ക്ക് പിന്നിൽ പോകാൻ മറ്റ് ധാരാളം ഘടകങ്ങളുണ്ട്. എന്നിരുന്നാലും, ഒരേ വിഭാഗം മെറ്റീരിയലുകൾക്ക്, ബോണ്ട് എനർജി വർദ്ധിക്കുമ്പോൾ, ഉരുകൽ പോയിന്റ് വർദ്ധിക്കുന്നു, ഇത് തിളയ്ക്കുന്ന പോയിന്റ് ആഹിനെക്കുറിച്ചാണ്. അതിനാൽ, ഈ ഭാഗം സംഗ്രഹിക്കുന്നത് ഇങ്ങനെയാണ്.

(സ്ലൈഡ് സമയം കാണുക: 26:00)

ഞാൻ മൂന്ന് തരം ബോണ്ടിംഗ് അയോണിക് കോവാലന്റ് മെറ്റാലിക് ആൻഡ് സെക്കൻഡറി എഴുതും, നമുക്ക് ആദ്യം ബോണ്ട് എനർജിയെക്കുറിച്ച് സംസാരിക്കാം ഇ_ബി. അപ്പോള് , ഇ_ബി കാരണം അയോണിക് ബന്ധം സാധാരണയായി വലുതാണ്. ഇ_ബി കാരണം ബിസ്മത്ത് അല്ലെങ്കിൽ ടിൻ പോലുള്ള എന്തെങ്കിലും കാരണം കോവാലന്റ് ബോണ്ടിംഗ് വേരിയബിൾ ആണ്. അതിനാൽ, ബിസ്മത്തിന്, അത് കുറവാണ്, പക്ഷേ ഒരു വജ്രത്തിന്, അത് അയോണിക് ബന്ധത്തിന് ഉയർന്നതാണ്; ഇത് സാധാരണയായി വലുതാണ്, പക്ഷേ നാക്ൽ പോലുള്ള ചില സംയുക്തങ്ങളുണ്ട്, അതിനായി ഇത് വളരെ ഉയർന്നതല്ല, ലോഹ ബോണ്ടിംഗ് ഇത് വീണ്ടും താഴ്ന്ന് ഇടത്തരം-ഉയർന്നതായി വേരിയബിൾ ആണ്.

കുറഞ്ഞ സിങ്ക്-ലെഡ് മിതമായ കോപ്പർ-ടങ്സ്റ്റൺ പോലുള്ള കാര്യങ്ങൾ ആയിരിക്കും. അതിനാൽ, തീർച്ചയായും, അതിർത്തി നിർവചിക്കുന്നത് വളരെ എളുപ്പമല്ല, ദ്വിതീയ ബന്ധം വളരെ ചെറുതാണ്; ഇതിന് ബോണ്ട് എനർജി ഉണ്ടായിരിക്കും, ഇത് 10 കെജെ/മോളിൽ കുറവായിരിക്കും. അതിനാൽ, സാധാരണയായി, ഇത് 5 മുതൽ 10 കെജെ/മോൾ വരെ കുറവാണ്. അത് അതിനേക്കാൾ കുറവാണ്. അതിനാൽ, അയോണിക് ഞങ്ങൾ സാധാരണയായി 100 കെജെ / മോൾ കോവാലന്റിനേക്കാൾ വലിയ മൂല്യങ്ങൾ നോക്കുന്നു; 50 നും ഇടയിലുള്ള മൂല്യങ്ങളാണ് ഞങ്ങൾ നോക്കുന്നത്. നമുക്ക് ആവർത്തിക്കാം 350 കെജെ/ മോൾ മെറ്റാലിക്കുകൾ 20 മുതൽ 350 വരെ കെജെ/മോൾ ആയിരിക്കും, ഇവ 10 കെജെ/മോളിൽ നിന്ന് വളരെ കുറവായിരിക്കും.

തീർച്ചയായും, 10-ൽ താഴെ, എന്നാൽ സാധാരണയായി താഴത്തെ വശത്ത്, അവ 1കെജെ/മോളിൽ കുറവായിരിക്കും, നിങ്ങൾ അറിയാൻ ആഗ്രഹിക്കുന്ന മറ്റൊരു കാര്യം പ്രകൃതിയാണ്. ഇപ്പോൾ അയോണിക് ബോണ്ട് സാധാരണയായി ദിശയില്ലാത്തതാണ്; അതിന് ബാഹ്യമായ ഒരു കാര്യവും ഇല്ല. മറുവശത്ത്, ഒരു സഹസംയോജക ബന്ധം വളരെ ദിശയുള്ളതാണ്. അതിനാൽ, ഉദാഹരണത്തിന്, സിലിക്കൺ നോക്കുകയാണെങ്കിൽ, ഇത് സെൻട്രൽ സിലിക്കൺ ആറ്റം ആണ്; നാല് സിലിക്കൺ ആറ്റങ്ങൾ അതിനെ ബന്ധിപ്പിക്കുന്നു, നാല് സിലിക്കൺ ആറ്റങ്ങളും ഈ സിലിക്കൺ ആറ്റങ്ങളെ ബന്ധിപ്പിക്കുന്നു.

അതിനാൽ, ഈ നാല് ബോണ്ടുകൾ നിലനിർത്തുന്നതിന്റെ ഫലമായി, അത് ഒരു പ്രത്യേക ജ്യാമിതീയ ചട്ടക്കൂട് പിന്തുടരേണ്ടതുണ്ട്, അതുകൊണ്ടാണ് സഹസംയോജക ബന്ധങ്ങൾ പ്രകൃതിയിൽ വളരെ ദിശയുള്ളതായി ത്തീരുന്നത്. അതിനാൽ, ഇത് സിലിക്കൺ അല്ലെങ്കിൽ കാർബൺ ആണ്, ഉദാഹരണത്തിന്, സിലിക്കൺ അല്ലെങ്കിൽ കാർബൺ. അതിനാൽ, ഇത് സാധാരണയായി നിങ്ങൾ സെറാമിക്സിൽ കാണും, അല്ലെങ്കിൽ ഇത് അർദ്ധചാലകങ്ങളും സെറാമിക്സ് ലോഹങ്ങളും ആകാം, തീർച്ചയായും, ദിശയില്ലാത്തതാണ്, ഈ മിതമായ ബോണ്ട് ഊർജ്ജം കാരണം, ലോഹങ്ങളും ഡക്റ്റൈൽ ആണ്.

ബോണ്ട് എനർജി വളരെ ഉയർന്നതാണെങ്കിൽ, അവർ വളരെ എളുപ്പത്തിൽ ഡിഫോർമിംഗ് ചെയ്യില്ല. അതിനാൽ, മിക്ക ലോഹങ്ങളും വളരെ വ്യത്യസ്തമായ മിതമായ തോ കുറഞ്ഞതോ ആയ ബോണ്ട് ഊർജ്ജമാണ്; അവ എളുപ്പത്തിൽ വികൃതമാകും, ഇത് ദ്വിതീയ ബോണ്ടിംഗ് പോളിമറുകളിൽ ആയിരിക്കും. ഉദാഹരണത്തിന്, ഇത് ചങ്ങലകൾക്കിടയിലുള്ളതിനാൽ ദിശയുള്ളതാണ്. അതിനാൽ, അതുകൊണ്ടാണ് അത് ദിശയിൽ.

(സ്ലൈഡ് സമയം കാണുക: 29:47)

അതിനാൽ, ചില ഗുണങ്ങൾ, തീർച്ചയായും, നിങ്ങൾക്ക് ബോണ്ട് എനർജി അറിയാം, ബോണ്ട് എനർജിക്ക് അത് ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നുവെന്ന് ഞാൻ നിങ്ങളോട് പറഞ്ഞിട്ടുണ്ട് ടി.എം. ഇലാസ്തികതയുടെ മോഡുലസുമായി ഇതിന് പരസ്പര ബന്ധമുണ്ട്, ഇ, അതിന് പരസ്പര ബന്ധമില്ല α. അതിനാൽ, ഞങ്ങൾ ഈ ഭാഗം ഇവിടെ പൂർത്തിയാക്കും, ഞങ്ങൾ അടുത്ത ഭാഗത്തേക്ക് പോകും.

നന്ദി.